Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa quá trình chiết xuất zerumbone từ củ Zingiber zerumbet L. bằng phương pháp vi sóng và đánh giá hoạt động chống tăng sinh của các dịch chiết đã tối ưu hóa
Tóm tắt
Việc chiết xuất các hợp chất sinh học từ nguyên liệu thảo dược yêu cầu tối ưu hóa nhằm thu hồi được liều hoạt động cao nhất. Phương pháp bề mặt phản hồi đã được sử dụng để tối ưu hóa các biến ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất zerumbone từ Zingiber zerumbet bằng thiết kế Box–Behnken. Ảnh hưởng của các biến, như nồng độ ethanol (X1), công suất vi sóng (X2), thời gian chiếu xạ (X3) và tỉ lệ chất lỏng trên chất rắn (X4), đối với quá trình chiết xuất zerumbone đã được mô hình hóa bằng phương trình hồi quy bậc hai. Hoạt động chống tăng sinh của các dịch chiết đã tối ưu và chưa tối ưu đã được đánh giá trên dòng tế bào ung thư HeLa bằng phương pháp thử nghiệm MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide). Hai tham số tuyến tính, X1 và X4, cùng với các tham số bậc hai của chúng có ý nghĩa thống kê cao ở mức P < 0.01. Hai tham số tương tác, X1X4 và X2X3, có ý nghĩa thống kê, trong khi các tương tác của X1X2, X1X3, X2X4 và X3X4 không có ý nghĩa (P > 0.05). Các điều kiện chiết xuất vi sóng tối ưu được xác định như sau: nồng độ ethanol, 44%; công suất vi sóng, 518 W; thời gian chiếu xạ, 38.5 s; và tỉ lệ chất lỏng trên chất rắn, 38 mL/g. Dưới những điều kiện này, sản lượng zerumbone tối đa đạt được là 5.88 mg/g DM, tương đương với giá trị dự đoán (5.946 mg/g DM). Các dịch chiết từ thân rễ Z. zerumbet đã được tối ưu và chưa được tối ưu thể hiện hoạt động chống tăng sinh đáng kể đối với tế bào ung thư HeLa, với giá trị nồng độ ức chế tối nửa (IC50) lần lượt là 4.3 và 7.8 μg/mL, so với 1.68 μg/mL của thuốc chống ung thư cisplatin. Khi nồng độ chiết xuất tăng từ 4.3 đến 16.0 μg/mL, mức độ ức chế tăng trưởng tế bào ung thư tăng từ 50.0% lên 79.5%. Trong nghiên cứu này, quy trình vi sóng tối ưu đã được phát triển để chiết xuất zerumbone từ Z. zerumbet nhanh hơn và tiêu thụ ít dung môi hơn các phương pháp trước đó, đồng thời cải thiện và nâng cao hoạt động chống tăng sinh.
Từ khóa
#zerumbone #Zingiber zerumbet #chiết xuất vi sóng #hoạt động chống tăng sinh #tối ưu hóaTài liệu tham khảo
Ghasemzadeh A, Jaafar HZ, Ashkani S, Rahmat A, Juraimi AS, Puteh A, Mohamed MTM (2016) Variation in secondary metabolite production as well as antioxidant and antibacterial activities of Zingiber zerumbet (L.) at different stages of growth. BMC Complement Altern Med 16(1):1
Nag A, Bandyopadhyay M, Mukherjee A (2013) Antioxidant activities and cytotoxicity of Zingiber zerumbet (L.) Smith rhizome. J Pharmacogn Phytochem 2:102–108
Yob N, Jofrry SM, Affandi M, Teh L, Salleh M, Zakaria Z (2011) Zingiber zerumbet (L.) Smith: a review of its ethnomedicinal, chemical, and pharmacological uses. Evid Based Complement Altern Med 2011:543216. doi:10.1155/2011/543216
Somchit M, Shukriyah M, Bustamam A, Zuraini A (2005) Anti-pyretic and analgesic activity of Zingiber zerumbet. Int J Pharmacol 1(3):277–280
Kader G, Nikkon F, Rashid MA, Yeasmin T (2011) Antimicrobial activities of the rhizome extract of Zingiber zerumbet Linn. Asian Pac J Trop Biomed 1(5):409–412
Zakaria ZA, Mohamad A, Chear C, Wong Y, Israf D, Sulaiman M (2010) Antiinflammatory and antinociceptive activities of Zingiber zerumbet methanol extract in experimental model systems. Med Princ Pract 19(4):287–294
Chaung H-C, Ho C-T, Huang T-C (2008) Anti-hypersensitive and anti-inflammatory activities of water extract of Zingiber zerumbet (L.) Smith. Food Agric Immunol 19(2):117–129
Nhareet SM, Nur SM (2003) Anti inflammatory property of ethanol and water extracts of Zingiber zerumbet. Indian J Pharmacol 35(3):181
Kitayama T, Nagao R, Masuda T, Hill RK, Morita M, Takatani M, Sawada S, Okamoto T (2002) The chemistry of zerumbone IV: asymmetric synthesis of Zerumbol. J Mol Catal B Enzym 17(2):75–79
Sidahmed HMA, Hashim NM, Abdulla MA, Ali HM, Mohan S, Abdelwahab SI, Taha MME, Fai LM, Vadivelu J (2015) Antisecretory, gastroprotective, antioxidant and anti-helicobcter pylori activity of zerumbone from Zingiber Zerumbet (L.) Smith. PLoS ONE 10(3):e0121060
Sulaiman MR, Perimal EK, Akhtar MN, Mohamad A, Khalid MH, Tasrip NA, Mokhtar F, Zakaria ZA, Lajis N, Israf D (2010) Anti-inflammatory effect of zerumbone on acute and chronic inflammation models in mice. Fitoterapia 81(7):855–858
Murakami A, Miyamoto M, Ohigashi H (2004) Zerumbone, an anti-inflammatory phytochemical, induces expression of proinflammatory cytokine genes in human colon adenocarcinoma cell lines. Biofactors 21(1–4):95–101
Murakami A, Takahashi D, Kinoshita T, Koshimizu K, Kim HW, Yoshihiro A, Nakamura Y, Jiwajinda S, Terao J, Ohigashi H (2002) Zerumbone, a Southeast Asian ginger sesquiterpene, markedly suppresses free radical generation, proinflammatory protein production, and cancer cell proliferation accompanied by apoptosis: the α, β-unsaturated carbonyl group is a prerequisite. Carcinogenesis 23(5):795–802
Kirana C, McIntosh GH, Record IR, Jones GP (2003) Antitumor activity of extract of Zingiber aromaticum and its bioactive sesquiterpenoid zerumbone. Nutr Cancer 45(2):218–225
Kumar SS, Srinivas P, Negi P, Bettadaiah BK (2013) Antibacterial and antimutagenic activities of novel zerumbone analogues. Food Chem 141(2):1097–1103
Abdul AB, Abdelwahab SI, Al-Zubairi AS, Elhassan MM, Murali SM (2008) Anticancer and antimicrobial activities of zerumbone from. Int J Pharmacol 4(4):301–304
Tzeng T-F, Liou S-S, Chang CJ, Liu I-M (2013) Zerumbone, a tropical ginger sesquiterpene, ameliorates streptozotocin-induced diabetic nephropathy in rats by reducing the hyperglycemia-induced inflammatory response. Nutr Metab 10(1):1
Ghasemzadeh A, Jaafar HZ (2014) Optimization of reflux conditions for total flavonoid and total phenolic extraction and enhanced antioxidant capacity in pandan (Pandanus amaryllifolius Roxb.) using response surface methodology. Sci World J 2014:523120. doi:10.1155/2014/523120
Ghasemzadeh A, Jaafar HZ, Karimi E, Rahmat A (2014) Optimization of ultrasound-assisted extraction of flavonoid compounds and their pharmaceutical activity from curry leaf (Murraya koenigii L.) using response surface methodology. BMC Complement Altern Med 14(1):1
Ghasemzadeh A, Jaafar HZ, Rahmat A (2015) Optimization protocol for the extraction of 6-gingerol and 6-shogaol from Zingiber officinale var. rubrum Theilade and improving antioxidant and anticancer activity using response surface methodology. BMC Complement Altern Med 15(1):258
Chen L, Jin H, Ding L, Zhang H, Li J, Qu C, Zhang H (2008) Dynamic microwave-assisted extraction of flavonoids from Herba epimedii. Sep Purif Technol 59(1):50–57
Ghasemzadeh A, Jaafar HZ, Rahmat A (2011) Effects of solvent type on phenolics and flavonoids content and antioxidant activities in two varieties of young ginger (Zingiber officinale Roscoe) extracts. J Med Plants Res 5(7):1147–1154
Franks F, Ives D (1966) The structural properties of alcohol–water mixtures. Q Rev Chem Soc 20(1):1–44
Schmid R (2002) Recent advances in the description of the structure of water, the hydrophobic effect, and the like-dissolves-like rule. Springer, Berlin
Spigno G, De Faveri D (2009) Microwave-assisted extraction of tea phenols: a phenomenological study. J Food Eng 93(2):210–217
Karazhiyan H, Razavi SM, Phillips GO (2011) Extraction optimization of a hydrocolloid extract from cress seed (Lepidium sativum) using response surface methodology. Food Hydrocoll 25(5):915–920
Huang W, Xue A, Niu H, Jia Z, Wang J (2009) Optimised ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Folium eucommiae and evaluation of antioxidant activity in multi-test systems in vitro. Food Chem 114(3):1147–1154
Abdul AB, Al-Zubairi AS, Tailan ND, Wahab A, Ibrahim S, Mohd Zain ZN, Ruslay S, Mohan M, Mohan S (2008) Anticancer activity of natural compound (Zerumbone) extracted from Zingiber zerumbet in human HeLa cervical cancer cells. Int J Pharmacol 4(3):160–168
Huang G-C, Chien T-Y, Chen L-G, Wang C-C (2005) Antitumor effects of zerumbone from Zingiber zerumbet in P-388D1 cells in vitro and in vivo. Planta Med 71(3):219–224
Rashid RA, Pihie AL (2005) The antiproliferative effects of Zingiber zerumbet extracts and fractions on the growth of human breast carcinoma cell lines. Malays J Pharm Sci 3(1):45–52
Gerlier D, Thomasset N (1986) Use of MTT colorimetric assay to measure cell activation. J Immunol Methods 94(1–2):57–63
Ghasemzadeh A, Jaafar HZ, Rahmat A, Ashkani S (2015) Secondary metabolites constituents and antioxidant, anticancer and antibacterial activities of Etlingera elatior (Jack) RM Sm grown in different locations of Malaysia. BMC Complement Altern Med 15(1):1
Ghasemzadeh A, Nasiri A, Jaafar HZ, Baghdadi A, Ahmad I (2014) Changes in phytochemical synthesis, chalcone synthase activity and pharmaceutical qualities of Sabah snake grass (Clinacanthus nutans L.) in relation to plant age. Molecules 19(11):17632–17648
Javanmardi J, Stushnoff C, Locke E, Vivanco J (2003) Antioxidant activity and total phenolic content of Iranian Ocimum accessions. Food Chem 83(4):547–550